chapter11.2-基于肌电信号的移动机器人遥操作控制

CHAPTER11机器人遥操作技术遥操作系统结构基于表面肌电信号的人机遥操作控制实验211.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制11.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制遥操作系统结构机器人遥操作的研究势场法：是一种常用的避障方案，通过引力与斥力的结合，可以计算出总力的方向和大小，移动机器人将会到达目标，并沿着这个方向避开障碍物。3势场法11.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制遥操作系统结构机器人遥操作的研究遥操作：遥操作是一种由人工操作对从端机器人进行远程精确控制的技术。利用支持向量机(SVM)并根据肌电信号来识别人体手势。4遥操作11.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制遥操作系统结构移动机器人遥操作系统移动机器人遥操作系统示意图511.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制基于肌电信号的手势识别基于肌电信号的手势识别的结构图611.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制基于肌电信号的手势识别第2和第3通道的绝对值积分样本图第3和第6通道的绝对值积分样本图711.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制基于肌电信号的手势识别

平均值：标准差：绝对值积分：

根方均值：过零点数：

811.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制势场法为了简单起见，将全向移动机器人OMR看作是在二维工作空间中控制的点质量。OMR的运动方向由斥力和引力的合力决定，引力由目标位置产生，障碍物对移动机器人产生斥力。合力场：合力计算：

911.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制

引力场：

引力：

1011.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制障碍物产生的斥力场：

障碍物产生的斥力：

1111.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制势场法如图所示，当目标点、障碍物和机器人的运动方向在同一条直线时，移动机器人会遇到局部极小值问题，即移动机器人无法达到目标位置，无法避开障碍物，这是传统势场法的缺点。目标点、障碍物和机器人运动方向在同一条直线图1211.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制势场法为了克服传统PFM的缺点，我们引入了一种由MYO手环确定的控制命令生成的虚拟临时目标点。而虚目标点可以产生另一种引力，改变移动机器人的合方向。如图所示，从而使机器人重新规划运动轨迹，避开障碍物，到达目标位置。加入临时虚拟目标点后的合力计算图1311.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制基于肌电信号的速度控制1、通过MYO手环采集到的肌电信号的计算单位时间内的均值，将8个通道的肌电信号整合后计算：

1411.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制基于表面肌电信号的人机遥操作控制

1511.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制遥操作控制实验实验设置实验一：移动机器人的速度由人手臂控制刚度；实验二：当障碍物、目标点和OMR的方向不在一条直线上时，OMR通过两种方法达到目标位置并避开障碍物；实验三：通过控制OMR来避免障碍物与移动机器人的目标点和移动方向在同一条线上。1611.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制遥操作控制实验实验结果与分析原始肌电信号与滤波后的肌电信号图移动机器人在不同手臂刚度下的运动图17手臂刚度有效控制速度11.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制实验结果与分析图1：移动机器人在势场法下避障轨迹图2：势场法下机器人与障碍物的最小距离图3：移动机器人在人机协作下避障轨迹图4：人机协作下与障碍物的最小距离18移动更平稳更有效避障11.2基于肌电信号的移动机器人遥操作控制遥操作控制实验实验结果与分